Java KMP匹配算法的实现

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  • 常规遍历方法
    • 图解
  • KMP匹配算法
    • 部分匹配表
    • 图解
    • KMP匹配算法代码实现
    • KMP算法复杂度

常规遍历方法

图解

Java KMP匹配算法的实现_第1张图片

Java KMP匹配算法的实现_第2张图片

Java KMP匹配算法的实现_第3张图片

Java KMP匹配算法的实现_第4张图片

KMP匹配算法

部分匹配表

KMP算法的关键就在于部分匹配表,就是计算出要查找的字符串中重复的部分。这样查找就不用从头开始了,节省了时间。

Java KMP匹配算法的实现_第5张图片

图解

Java KMP匹配算法的实现_第6张图片

Java KMP匹配算法的实现_第7张图片

Java KMP匹配算法的实现_第8张图片

Java KMP匹配算法的实现_第9张图片

Java KMP匹配算法的实现_第10张图片

KMP匹配算法代码实现

/**
 * 用于计算匹配的位置(从头到尾)
 * 
 * @param str
 * @param sub
 * @return
 */
 public static int kmp(String str, String sub) {
    if(str == null || sub == null || str.length() == 0 || sub.length() == 0){
        throw new IllegalArgumentException("str或者sub不能为空");
    }

    int j = 0;
    int[] n = next(sub);
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        while(j > 0 && str.charAt(i) != sub.charAt(j)){
            j = n[j - 1];
        }

        if(str.charAt(i) == sub.charAt(j)){
            j++;
        }

        if(sub.length() == j){
            int index = i - j + 1;
            return index;
        }
    }
    return -1;
}
/**
* 用于生成部分匹配表
* 
* @param sub
* @return
*/
private static int[] next(String sub) {
    int[] n = new int[sub.length()];
    int x = 0;
    for (int i = 1; i < sub.length(); i++) {
        while (x > 0 && sub.charAt(x) != sub.charAt(x)) {
            x = n[x - 1];
        }

        if (sub.charAt(i) == sub.charAt(x)) {
            x++;
        }

        n[i] = x;
    }
        return n;
 }

KMP算法复杂度

时间复杂度:O(n + m)

源码地址

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